捕捉燃燒場中的激波的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種捕捉燃燒場中的激波的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為滿足汽車、船舶和航天航空領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性的要求，各類發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢均從常規(guī)條件走向極端條件。燃燒場中的激波目前在各類動(dòng)力系統(tǒng)中均存在，其能夠?qū)崿F(xiàn)定容高效燃燒，也能誘發(fā)燃燒不穩(wěn)定性，控制不當(dāng)還會(huì)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，快速準(zhǔn)確捕捉激波是航空航天推進(jìn)系統(tǒng)和先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)燃燒研究的關(guān)鍵技術(shù)，具有重要學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中主要通過紋影法捕捉激波，但紋影法需要額外光源及附加光路，在復(fù)雜系統(tǒng)上不易布置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的降低捕捉燃燒場中的激波的難度。
[0005]本發(fā)明提供了一種捕捉燃燒場中的激波的方法，包括:
[0006]對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波，濾除除CH*自由基的自然發(fā)光之外的其他波長的光線；
[0007]使用高速相機(jī)采集濾波后得到的光線，得到燃燒室內(nèi)的CH*自由基的空間濃度分布圖；
[0008]根據(jù)CH*自由基的空間濃度分布圖確定激波的前鋒面的位置。
[0009]進(jìn)一步的，在對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波之前，所述方法還包括:
[0010]提供開設(shè)有透明視窗的燃燒室；
[0011]所述對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波具體包括:
[0012]對透過所述透明視窗的光線進(jìn)行濾波。
[0013]進(jìn)一步的，所述根據(jù)CH*自由基的空間濃度分布圖確定激波的前鋒面的位置包括:
[0014]對CH*自由基的空間濃度分布圖進(jìn)行邊緣特征提?。?br>[0015]根據(jù)提取得到的圖像確定激波的前鋒面的位置。
[0016]進(jìn)一步的，所述高速相機(jī)為高速(XD相機(jī)。
[0017]進(jìn)一步的，所述對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波具體包括:濾除除431nm之外的其他波長的光。
[0018]本發(fā)明還提供了一種捕捉燃燒場中的激波的系統(tǒng)，包括:
[0019]濾波片，用于對對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波，濾除除CH*自由基的自然發(fā)光之外的其他波長的光線；
[0020]高速相機(jī)，設(shè)置在所述濾波片的出光方向上，用于采集濾波后得到的光線，得到燃燒室內(nèi)的CH*自由基的空間濃度分布圖；
[0021 ]分析裝置，用于得到燃燒室內(nèi)的CH*自由基的空間濃度分布圖。
[0022]進(jìn)一步的，所述分析裝置具體用于對CH*自由基的空間濃度分布圖進(jìn)行邊緣特征提取;根據(jù)提取得到的圖像確定激波的前鋒面的位置。。
[0023]進(jìn)一步的，所述高速相機(jī)為高速(XD相機(jī)。
[0024]進(jìn)一步的，所述濾波片具體用于濾除除431nm之外的其他波長的光。
[0025]本發(fā)明提供的捕捉燃燒場中的激波的方法和系統(tǒng)中，僅需對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波并使用高速相機(jī)實(shí)時(shí)采集濾波后得到的光線以得到CH*自由基的空間濃度分布圖即可完成圖像的采集過程，后續(xù)通過對圖像進(jìn)行分析即可確定前鋒面所在的位置。在整個(gè)過程中，無需布置復(fù)雜的外部光學(xué)環(huán)境，降低了捕捉燃燒場中的激波的難度。
【附圖說明】
[0026]通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征信息和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0027]圖1為本發(fā)明提供的一種捕捉燃燒場中的激波的方法的流程圖；
[0028]圖2示出了本發(fā)明提供的捕捉燃燒場中的激波的系統(tǒng)中的部分結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0030]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0031]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在燃燒場中，當(dāng)激波掃過可燃混合氣區(qū)域時(shí)，可燃混合氣被激波前鋒面瞬間加壓和加熱，在激波鋒面上化學(xué)反應(yīng)瞬間加速，產(chǎn)生CH*自由基，通過分析CH*自由基的空間濃度分布即可確定激波的前鋒面所在的位置。
[0032]基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的發(fā)明人提供了一種捕捉燃燒場中的激波的方法，參見圖1，該方法包括:
[0033]步驟S1，對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波，濾除除CH*自由基的自然發(fā)光之外的其他波長的光線；
[0034]步驟S2，使用高速相機(jī)采集濾波后得到的光線，得到燃燒室內(nèi)的CH*自由基的空間濃度分布圖；
[0035]步驟S3，根據(jù)CH*自由基的空間濃度分布圖確定激波的前鋒面的位置。
[0036]采用本發(fā)明提供的捕捉燃燒場中的激波的方法，僅需對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波并使用高速相機(jī)采集濾波后得到的光線以得到CH*自由基的空間濃度分布圖即可完成圖像的采集過程，后續(xù)通過對圖像進(jìn)行分析即可確定前鋒面所在的位置。在整個(gè)過程中，無需布置復(fù)雜的外部光學(xué)環(huán)境，降低了捕捉燃燒場中的激波的難度。
[0037]在具體實(shí)施時(shí)，對燃燒場發(fā)出的光線進(jìn)行濾波的過程可以通過單色濾波片實(shí)現(xiàn)。
[0038]在具體實(shí)施時(shí)，上述的方法中，在步驟S1之前，所述方法還可以包括:
[0039]提供開設(shè)有透明視窗的燃燒室；
[0040]此時(shí)，上述的步驟S1可以具體包括:
[0041 ]對透過所述透明視窗的光線進(jìn)行濾波。
[0042]采用這種方式的好處是能夠比較簡單的獲取到燃燒場發(fā)出的光線。在具體實(shí)施時(shí)，可以在燃燒室上開設(shè)一個(gè)開口，在開口上設(shè)置耐高溫玻璃。另外，還可以在該透明視窗的外側(cè)設(shè)置一個(gè)蓋板，在不需要進(jìn)行測試時(shí)，將